■体裁:A4判、825ページ
■発刊:2000年2月
■ISBNコード:

【編集委員長】
廣瀬　全孝
【編集委員】
鳥海　明・角南　英夫・福間　雅夫・堀池　靖浩・笹子　勝・伊藤　隆司・平山　誠

【概要】
産業革命以来といわれるIT革命はインターネットを軸に次々と新しいビジネスとサービスを生み出している。ソリューション提供型ビジネスの展開は半導体製造装置や検査装置では常識となりつつあり, 製造業といえどもサービス化の波への対応を迫られている。このように技術パラダイムが大きく変化する中で, 我が国の半導体産業は独自の優れた製品・システム・サービスを市場に提供することにより, 激化する国際競争に勝ち残らねばならない。市場のエンドユーザは, 技術それ自身の価値より, 提供されるサービスの内容を重視するようになっている。そのため, 受けたサービスへの課金には寛容だが, そのために必要なハードウエアやシステムに多くの資金を投入したがらない。携帯電話, ゲーム機にその典型を見ることができる。
ソリューション提供型の秀れたアーキテクチャをもつシステムLSIがこれからの応用システムの中核的技術であるとしても, システムの価格はユーザが受け入れ可能な値に設定されてしまう。このため, ハードウエアによって正当な対価を得ることがますます困難になる。このような事態に対して, LSIエンジニアや研究者が先端技術の開発に挑戦し続けるインセンティブはいかに保たれるのであろうか。各社がその得意とする分野で圧倒的な技術力・設計力と市場シェアによりプライスリーダーとなるか, 特色あるIP群を保有し広くライセンスするかしない限り, 技術力は収益に直結しにくい。多くの利益はシステムのエンドユーザに最も近いサービスへと流れてゆく。これは現在のLSI技術者のおかれているディレンマである。
LSI技術者にとってもう1つの挑戦が待ち受けている。製造プロセスがモジュール化され, かつソリューション提供型の装置が供給されるようになると, これまで半導体研究開発部門や製造現場で技術者が担った役割は変らざるを得ない。デバイステクノロジの主要部分が次第に装置サプライヤ側に移る結果, 最先端デバイス技術開発におけるプロセスエンジニアの役割が空洞化しかねない。システム・オン・チップ(SoC)時代を迎えて, デバイス技術が高度化, 複雑化すると, プロセスインテグレーションには, 高歩留り, 低コスト, 高性能を実現することができ, 設計サイドにも目配りができる幅広い知識と独創性をもつエンジニアが不可欠となる。また, プロセス装置をブラックボックスとして扱うのではなく, 反応容器内で起る現象を十分に理解し, 制御する力量を持つエンジニアが求められている。国際競争に勝てる技術開発力を持つ人材こそが, これからの日本の半導体産業の再生と発展の要である。広く市場ニーズに目を配り, 低コストで高性能のシステムLSIを実現できる技術者の活躍の場を拡げるために本書が役立つことを祈りたい。また, これから一層困難の増す半導体技術の壁を独創的なアイディアでブレークスルーしようとする若い技術者の方々が本書を座右に置いて活用していただけることを願ってやまない。

【目次】

第1章　次世代ULSIプロセス技術
1.次世代ULSIプロセス技術
1.次世代ULSIとは
1.1　ICからULSIへ
1.1.1　トランジスタの発明と集積回路の出現
1.1.2　ULSIの位置づけ
1.1.3　ULSIのインパクト
1.2　次世代ULSIの課題
1.2.1　マイクロ・プロセッサの課題
1.2.2　DRAMの課題
1.2.3　DRAM混載ロジック, プロセッサの課題
1.3　ULSIの将来
1.3.1　プロセッサの課題
1.3.2　メモリの課題
1.3.3　加工技術の課題
1.3.4　製造コストの課題
1.4　終わりに
【角南　英夫】

第2章　ULSI集積化技術
2.ULSI集積化技術
1.はじめに
2.モジュール・プロセス
2.1　基板構造
2.2　素子分離構造
2.3　トランジスタ構造
2.4　メモリセル構造
2.5　ロジック・ゲート
2.6　多層配線
3.集積化総合技術
3.1　MOS集積回路
3.2　BiCMOS集積回路
3.3　バイポーラ集積回路
4.集積化プロセスの課題と対策
4.1　デバイス特性
4.2　微細加工
4.3　自己整合
4.4　平坦化
5.終わりに
【角南　英夫】

第3章　大口径ウェーハ技術
3.1　大口径ウェーハ技術の現状と将来動向
1.はじめに
2.シリコンウェーハに要求される品質
2.1　微小結晶欠陥
2.2　平坦度
2.3　パーティクル, 金属不純物
3.300 mm結晶成長技術
3.1　高重量結晶製造の難しさと対策
3.2　300 mm結晶における微小欠陥
4.300 mmウェーハ製造技術
4.1　スライシング加工
4.2　面取り加工
4.3　ラッピング加工
4.4　エッチング加工
4.5　平面研削加工
4.6　鏡面面取り加工
4.7　鏡面研磨加工
4.8　PACE加工
4.9　洗　浄
5.ウェーハ容器
5.1　カセットかFOUPか
5.2　300 mm容器の技術課題
6.最後に
【熊井　貞勇】
3.2　400 mmウェーハを達成させるための技術課題
1.はじめに
2.ブレークスルーを必要とする代表的技術課題
2.1　大重量単結晶引上・支持機構とその制御-ネッキング部を太くするやり方は再現性の面でムリか-
2.2　最適熱履歴管理による結晶品質制御-シミュレーションによる検証は必要不可欠-
2.3　高平坦度研磨技術-ナノテクノロジ領域の超平坦加工-
2.4　表面異物検出技術-短波長レーザ光源の確保とマイクロラフネスの低減-
2.5　高品質エピタキシャル成長技術 -前処理技術の開発が決め手-
3.まとめ
【高田　清司】
3.3　エピタキシャルウェーハへの期待
1.はじめに
2.エピウェーハの特長
3.300 mm世代のエピウェーハ
4.まとめ
【堀川　貢弘】
3.4　SOIウェーハとデバイス技術
1.はじめに
2.SOIデバイスの特徴と課題
2.1　デバイスとしての特徴
2.2　SOIデバイスにおける技術的課題
3.SOIウェーハ技術
3.1　各種SOIウェーハの 作製方法とその特長
3.1.1　SIMOXウェーハ
3.1.2　貼り合わせSOI
3.2　SOIウェーハ品質のデバイスへの影響と課題
3.2.1　ウェーハの品質項目
3.2.2　デバイスの電気特性への影響
4.SOIデバイス・プロセス技術の課題と対策
4.1　トランジスタ動作モードの選択
4.2　基板浮遊効果とその対策
4.3　素子分離技術
5.SOIデバイスの適用による高速・低消費電力LSIの実現
5.1　ロジックLSI
5.2　メモリ
5.2.1　SRAM
5.2.2　DRAM
5.3　サブ1V-LSI
6.今後の課題と展望
【前川　繁登】

第4章　表面制御技術
4.1　表面制御技術
1.洗浄技術の現状と原理
1.1　除去対象と洗浄原理
1.1.1　粒子汚染除去
1.1.2　金属汚染除去
1.1.3　有機物およびドライエッチング堆積物の除去
1.1.4　自然酸化膜・化学酸化膜の除去
1.2　従来の洗浄プロセスと装置
1.2.1　RCA洗浄プロセスとその応用
1.2.2　従来の洗浄装置
1.2.3　従来の乾燥装置
2.次世代のウェット洗浄・乾燥技術
2.1　次世代技術への課題
2.1.1　高性能化のための課題
2.1.2　高生産性のための課題
2.2　次世代技術課題の解決方針
2.2.1　新しい薬液
2.2.2　新しい洗浄プロセス
2.2.3　新しい洗浄装置
2.2.4　新しい乾燥技術:新IPA利用乾燥方式
2.3　洗浄を生かす生産ライン
2.3.1　プロセス・インテグレーション
2.3.2　クリーンルーム技術とのインテグレーション
2.3.3　ライン構成とのインテグレーション
2.4　今後の洗浄技術への提言
【青砥なほみ】
4.2　分析技術
1.表面キャラクタリゼーションと洗浄
2.洗浄によって形成された酸化膜の構造
3.H終端Si表面の構造
4.洗浄中のH終端Si表面の酸化過程
【渡辺　　悟】
4.3　表面制御技術の見通し
1.精密表面制御に対する観察技術の重要性
2.Si/SiO2界面, 水素終端表面制御の最新動向
【渡辺　　悟】

第5章　ゲート酸化膜の信頼性
5.1　ゲート酸化膜に要求される性能
1.CMOS, DRAM, フラッシュメモリ
2.CMOSのダウンスケーリング
3.フラッシュメモリの微細化
4.信頼性におけるミクロとマクロ
【鳥海　　明】
5.2　ゲート酸化膜形成法
1.はじめに
2.酸化膜の成長メカニズム
3.酸化のためのプロセス装置
4.ドライ酸化
5.ウェット酸化
6.HCl酸化
7.オゾン酸化
8.まとめ
【中西　俊郎】
5.3　ゲート酸化膜の物性と電気的特性
1.シリコン酸化膜の構造
2.密　度
3.シリコン酸化膜のリーク電流伝導機構
4.酸化膜中の電荷
5.酸化膜トラップ電荷
6.ストレス誘起リーク電流
7.摩耗性絶縁破壊寿命
8.絶縁破壊欠陥
9.まとめ
【山部紀久夫】
5.4　ゲート酸化膜の信頼性
1.はじめに
2.ストレス誘起リーク電流
2.1　AモードとBモード
2.2　SILCの伝導機構
2.3　SILCと絶縁破壊との関係
3.絶縁破壊機構モデル
3.1　厚膜における絶縁破壊機構モデル
3.2　極薄酸化膜における絶縁破壊機構モデル
4.寿命推定技術
4.1　部分絶縁破壊発生の寿命推定への影響
4.2　AモードSILCを用いた(部分)絶縁破壊寿命推定
4.3　ストレス電界依存性
4.4　ストレス極性依存性
【岡田　健治】
5.5　集積化における課題
1.トランジスタスケーリング
2.ゲートプロセス
3.プラズマダメージ
4.サリサイド, STIその他の課題
5.将来における課題
【堀内　忠彦】
5.6　オキシナイトライド膜
1.はじめに
2.オキシナイトライド膜形成技術
3.オキシナイトライド膜/シリコン界面構造
4.微細MOSFETへの応用
5.微細EEPROMへの応用
6.まとめ
【福田　　永】
5.7　極薄酸化膜MOSFET
1.はじめに
2.直接トンネリング酸化膜MOSFETの特性
3.酸化膜薄膜化の課題
4.極薄酸化膜の今後の可能性
【百瀬　寿代】
5.8　10 nm未満の重要課題
5.8.1　極薄酸化膜の信頼性
1.信頼性加速試験
2.絶縁破壊の電界依存性, 電圧依存性, 温度依存性
3.絶縁破壊の極性依存性
4.信頼性から見たゲート酸化膜の薄膜化リミット
【佐竹　秀喜】
5.8.2　極薄酸化膜における伝導機構
1.極薄酸化膜の電気伝導機構
1.1　極薄酸化膜のトンネル電流
1.1.1　シリコン伝導帯電子のトンネリング電流
1.1.2　直接トンネル電流の伝導モデル
1.1.3　シリコン価電子帯電子のトンネリング電流
1.1.4　シリコン価電子帯ホールのトンネリング電流
1.2　極薄酸化膜のストレス印加後のリーク電流
1.2.1　ストレス印加後のリーク電流(SILC)とその伝導機構
1.2.2　ソフトブレークダウン現象と伝導モデル
1.3　トンネル電流がMOSFETの電気特性に与える影響
2.極薄酸化膜を有するMOSFETの電気的特性
【高木　信一】
5.8.3　物理分析から見た極薄酸化膜に対する最近の話題
1.界面の物理的性質
2.酸化膜形成過程
3.XPSによって見た界面遷移層
4.EELSで見た界面遷移層
5.酸化膜信頼性に対する重水素効果
【鳥海　　明】

第6章　キャパシタ用絶縁膜
6.1　窒化酸化膜
1.はじめに
2.窒化酸化膜(ONO膜)の基本特性
2.1　窒化酸化膜の形成方法
2.2　窒化酸化膜の薄膜化
2.3　メモリセルへの応用技術
2.4　その他の応用
3.まとめ
【米田　健司】
6.2　酸化タンタル膜
1.概　要
2.背　景
3.酸化タンタルのULSIへの応用研究の動向
4.酸化タンタル膜の基礎特性
5.酸化タンタル膜のウィークスポット酸化
6.CVD酸化タンタルの二段階アニール技術
7.MOSFETへの酸化タンタルの応用研究
8.まとめ
【西岡　泰城】
6.3　その他の高誘電体膜
1.DRAMキャパシタ技術のロードマップ
2.ペロブスカイトキャパシタの実際
2.1　ペロブスカイトキャパシタ集積化の技術課題
2.2　スケーラブルな多結晶ペロブスカイト薄膜
3.まとめと今後の課題
【伊藤 博巳】
6.4　FeRAM用強誘電体膜
1.強誘電体メモリ(FeRAM)の原理・構成
2.FeRAM用強誘電体材料
2.1　PZT系強誘電体の基本物性
2.2　Bi層状構造強誘電体の基本物性
3.薄膜作製技術の現状と課題
4.強誘電体キャパシタ特性の現状と課題
5.メモリ・セル作製技術
【宮坂　洋一】

第7章　極浅接合形成
7.1　極浅接合技術の将来展望
1.はじめに
2.短チャネル効果に対する浅い接合の意味
3.駆動能力に対する浅い接合の意味(高濃度拡散層の必要性)
4.現状の浅い接合形成技術
5.極浅接合の展望
【杉井　寿博】
7.2　低エネルギイオン注入
【加勢　正隆】
7.3　重イオン注入
1.はじめに
1.1　等価的低エネルギ注入
1.2　等価的大電流効果とチャージアップダメージの低減
1.3　多体衝突効果
2.デカボランの化学的性質
3.ボロン原子の増速拡散
3.1　増速拡散のメカニズム
3.2　低エネルギ注入による欠陥形成
3.3　低エネルギデカボランイオン注入による注入効率
3.4　微細CMOSデバイスへの応用
【松尾　二郎】
7.4　固相拡散
1.はじめに
2.浅接合形成における固相拡散プロセス
3.固相拡散法のMOSFETへの応用
3.1　側壁酸化膜からの不純物拡散を利用した浅接合形成
3.2　固相拡散を用いた急峻なチャネル不純物分布の形成
4.固相拡散の課題
5.まとめ
【木村紳一郎】
7.5　レーザドーピング
1.はじめに
2.レーザドーピング技術
2.1　レーザドーピング技術の特徴
2.2　ドーピングの機構とモデリング
2.3　レーザドーピング装置
2.4　ドーピング特性
2.5　デバイス作製への応用
3.おわりに
【松本　　智】
7.6　プラズマドーピング
1.プラズマドーピングが必要とされる技術領域
2.プラズマドーピングの基本原理
3.プラズマドーピングの歴史と世界のアクティビティ
4.プラズマドーピングによって作られたトランジスタ, LSI(TEG)
5.関連技術とともに今後の展望
6.最後に
【水野　文二, 中山　一郎, 高瀬　道彦】

第8章　シリサイド・サリサイド
8.1　シリサイド・サリサイドの基礎
1.はじめに
2.シリサイド/Si界面の電子状態
2.1　金属原子のd電子とシリサイドの電子状態
2.2　シリサイドの結合性軌道とショットキー障壁
3.ショットキー障壁高さと界面結晶構造
4.シリサイド形成過程
4.1　界面反応シリサイドの形成と拡散種
4.2　形成されるシリサイド層
5.シリサイドおよびシリサイド/シリコン界面の電子状態とそれらの特性の関連
6.次世代ULSIのシリサイド, サリサイド
【安田　幸夫】
8.2　メタルゲートプロセス
1.はじめに
2.メタルゲートの必要性
3.メタルゲートの性能
3.1　ゲート電極空乏化
3.2　メタルゲートのしきい値電圧
4.メタルゲートのプロセス整合性
5.メタルゲート・プロセスモジュール
6.今後の課題
【最上　　徹】
8.3　TiSi2プロセス
1.はじめに
2.TiSi2の物性
2.1　相転移
2.2　不純物依存性
3.C54-TiSi2の核形成
3.1　Si表面非晶質化
3.2　非晶質TiSiX核形成
4.TiSi2サリサイドCMOSプロセス
5.まとめ
【吉川　公麿】
8.4　CoSi2プロセス
1.はじめに
2.Coサリサイドの基礎
3.CoSi2の微細ゲート上の低抵抗化
4.CoSi2特有のリーク電流
5.CoSixスパイク接合リーク機構
6.低リーク電流Coサリサイドプロセス
7.まとめ
【後藤　賢一】

第9章　リソグラフィ技術
9.1　リソグラフィ技術総論
1.はじめに
2.リソグラフィ技術開発動向
3.光リソグラフィ技術
4.電子ビームリソグラフィ技術
5.X線リソグラフィ技術
6.マスク描画技術
7.リソグラフィ技術ロードマップ
8.結　言
【石谷　明彦】
9.2　ArFエキシマレーザリソグラフィ
1.次世代リソグラフィ技術への要望
2.ArFリソグラフィ技術の現状
2.1　単層レジスト
2.2　表面イメージング法
2.3　ArF露光機, マスク
2.4　ArFリソグラフィの課題
3.まとめ
【笹子　　勝】
9.3　電子ビーム直描リソグラフィ
1.はじめに
2.電子ビーム直描リソグラフィの課題
2.1　高速化
2.2　高精度化
2.3　今後の展望
3.まとめ
【斉藤　徳郎, 吉村　俊之】
9.4　マスク描画技術
1.はじめに
2.描画・レジストプロセス
3.ドライエッチング
4.まとめ
【林　　直也】
9.5　等倍X線リソグラフィ
1.はじめに
2.X線リソグラフィシステム
3.X線マスク
4.ステッパ
5.コスト比較
6.まとめ
【五明　由夫】
9.6　極端紫外線リソグラフィ
1.はじめに
2.露光技術の現状および課題
3.あとがき
【木下 博雄】

第10章　エッチング技術
10.1　エッチング技術
【堀池　靖浩】
10.2　プラズマ生成の基礎
1.プラズマの振舞い
1.1　荷電粒子の運動と分布関数
1.2　電気的中性
1.3　プラズマの分布と流れ
1.4　プラズマ中の波
2.プラズマの発生と維持
2.1　気体の絶縁破壊
2.2　放電維持とプラズマの低圧力化・高密度化
3.容量結合プラズマ
4.マグネトロンプラズマ
5.誘導結合プラズマ
6.波動による高密度プラズマ生成
6.1　ECRプラズマ
6.2　ヘリコン波プラズマ
6.3　表面波プラズマ
【菅井　秀郎】
10.3　エッチング反応機構
1.はじめに
2.エッチングの微視的均一性
3.基板表面に入射する反応粒子
4.基板表面での反応過程
4.1　反応過程の分類と特徴
4.2　イオンアシスト反応過程
4.3　保護膜形成過程
5.実表面での表面反応モデル
6.微細パターン内での粒子の輸送・反応過程
7.形状シミュレーション
8.オーバーエッチング時の反応過程と微視的均一性
9.おわりに
【斧　　高一】
10.4　エッチングプロセス
10.4.1　Si
1.はじめに
2.DT
3.STI
【関根　　誠】
10.4.2　高精度ゲート電極エッチング技術
1.序　論
2.低圧高密度プラズマにおける諸問題
3.パルス変調プラズマの諸特性とエッチングプロセスへの展開
3.1　パルス変調プラズマ中の諸特性
3.2　パルス変調プラズマによるエッチング特性の改善
4.プラズマエッチングにおける放電周波数の効果
4.1　放電周波数と電子エネルギ分布
4.2　電子エネルギ分布のガス圧力依存性
4.3　12インチ対応UHFプラズマ源
4.4　UHFプラズマによるエッチング特性
【寒川　誠二】
10.4.3　高・強誘電体キャパシタ・電極材料
1.はじめに
2.エッチングガス
3.プラズマダメージ
4.まとめ
【佐藤　雅幸】
10.4.4　メタル配線材料
1.はじめに
2.メタル配線材料エッチング技術
2.1　現状と課題
2.1.1　PR薄膜化対応と変換差制御
2.1.2　チャージアップダメージ抑制
2.1.3　形状異常抑制
2.2　今後の展望
2.2.1　高精度エッチング技術の開発
2.2.2　低抵抗メタル配線材料エッチング技術
2.2.3　層間絶縁膜の低比誘電率(Low-k)化対応エッチング技術
2.2.4　大口径化対応
3.まとめ
【宮川　康陽】
10.4.5　コンタクトホールエッチング
1.はじめに
2.コンタクトホールエッチングとは
3.最近の研究事例
4.まとめ
【金森　　順】
10.4.6　灰化, 多層レジスト
1.灰化(アッシング)
2.多層レジスト(エッチング)
【藤村　修三】
10.4.7　再現性
1.はじめに
2.エッチングの再現性劣化の要因
2.1　設備設計に起因するトラブル事例
2.1.1　圧力コントロールのトラブル事例
2.1.2　電極温度コントロールのトラブル事例
2.2.　生産現場でわかったトラブル事例
2.2.1　マルチレシピを使った場合のトラブル事例
2.2.2　チャンバパーツの違いによるトラブル事例
3.対　策
4.まとめ
【岩崎　賢也】
10.5　エッチングシミュレーション
1.はじめに
2.表面反応モデル
2.1　実験が示す要素表面反応のモデル化
2.2　吸着した中性粒子の役割
2.3　チャージングとイオン軌道
2.4　高アスペクト比化への取り組み
2.5　原子/分子論的アプローチ
3.時間発展形状表現法
4.応用例
4.1　酸化膜ホール・エッチング
4.2　ポリシリコン・エッチング
4.3　その他の応用例
5.エッチングシミュレーションの課題
6.まとめ
【服藤　憲司】

第11章　多層配線技術
11.1　多層配線構造とプロセス技術動向
1.微細化と配線プロセス
2.性能からの要求
2.1　性能から要求される配線技術
2.2　低誘電率層間膜技術の重要性
2.3　低抵抗配線技術の重要性
3.Cu配線インテグレーション上の留意点
4.信頼性からの要求
5.コスト, 工程時間からの要求
6.今後の動向
【衣川　正明】
11.2　層間膜平坦化CMP
1.はじめに
2.CMPによる層間絶縁膜平坦化メカニズム
3.多層配線平坦化CMP技術革新
3.1　研磨スラリ:ナノ粒子研磨へ
3.2　研磨方式:高回転パッドスキャン型CMP方式へ
4.まとめ
【林　　喜宏】
11.3　多層配線構造と信頼性
1.はじめに
2.多層配線構造
3.エレクトロマイグレーションの基礎概念と寿命評価における課題
4.Al合金配線およびCu配線のエレクトロマイグレーション信頼性比較
5.Cuの絶縁膜中拡散
6.まとめ
【新宮原正三】
11.4　次世代配線材料プロセス
1.はじめに
2.Cu配線
3.低誘電率層間膜
4.メタルCMP
5.まとめ
【吉川　公麿】

第12章　計測・評価技術
12.1　表面・界面の分析
1.はじめに
2.フーリエ変換全反射赤外吸収分光(FT-IR-ATR)
2.1　ATR(Attenuated Total Reflection)測定の原理
2.2　FT-IR-ATRによる水素終端Si(100)およびSi(100)表面の評価
2.3　FT-IR-ATRによる極薄SiO2膜のネットワーク構造評価
3.AFMによるプロセス診断
3.1　ウエット化学洗浄によるウェーハ平面の平坦化
3.2　AFMによるSi熱酸化過程および希釈HF処理による熱酸化膜エッチング過程の評価
4.光電子(X線, UV)分光による絶縁膜のエネルギバンドギャップ, バリアハイト, 界面準位の測定
4.1　極薄絶縁膜におけるエネルギバンドギャップの決定
4.2　価電子帯不連続量およびエネルギバンドプロファイルの決定
4.3　光電子収率分光法による界面欠陥密度分布計測
4.3.1　光電子収率分光法(PYS)の測定原理
4.3.2　PYSによるSiO2/Si界面の欠陥密度評価
5.おわりに
【宮崎　誠一】
12.2　不純物プロファイルの精度測定
12.2.1　SIMS, TOF-SIMSによるウェーハ表面, 極浅接合, 窒化SiO2膜の極微量分析・プロファイル
1.はじめに
2.SIMSによる極浅領域測定における問題点とその解決策
3.各種SIMS装置の技術進歩
4.シリコン表面における汚染元素の分析
5.窒化SiO2薄膜の分析
6.おわりに
【石谷　　炯, 加連　明也】
12.2.2　SCMによる半導体中2次元不純物プロファイル
1.はじめに
2.測定原理
3.装置構成
4.測定例
5.課　題
6.むすび
【中桐　伸行】
12.2.3　XPS・ATRによる酸化膜中不純物の化学状態
1.はじめに
2.リン拡散によるSiO2ネットワーク構造緩和とリンの化学結合状態
3.p+ poly-Si/SiO2/n-Si構造におけるボロンおよびフッ素の再分布
4.まとめ
【宮崎　誠一】
12.3　極微細構造の観察と欠陥解析
12.3.1　TEMによる SiO2/Si界面, シリサイド/Si界面構造の観察
1.SiO2/Si界面構造の観察
2.シリサイド/Si界面構造の観察
【丹羽　正昭, 小川　真一】
12.3.2　FE-SEMによるナノ構造観察
1.SEMの原理と装置構成
2.SEMの解像性能
3.FE-SEMによる高解像度化
4.FE-SEMを高解像度で使うために
5.デバイスの照射損傷とチャージアップの問題
6.今後の課題
【水野　文夫】
12.3.3　計測評価技術
1.エッチング用プラズマ・プロセス計測
2.表面反応計測
3.高アスペクト比溝・孔計測
4.壁との相互作用
【堀池　靖浩】
12.4　反応表面in situまたはリアルタイム計測
12.4.1　FT-IR-ATRによるCVD, エッチング反応計測
1.はじめに
2.FT-IR-ATR測定システム
3.a-Si:H堆積表面のその場観察
4.水素(重水素)プラズマ処理a-Si:H表面のその場観察
5.HeおよびArプラズマ処理a-Si:H表面のその場観察
6.CF4+O2混合ガスプラズマによるシリコンRIE表面のその場観察
7.おわりに
【宮崎　誠一】
12.4.2　HREELS, STMによる表面反応計測
1.はじめに
2.HREELSによる表面反応計測
2.1　HREELSの測定原理
2.2　表面反応計測への応用例
3.STMによる表面反応計測
3.1　STM/STSの測定原理
3.2　表面反応計測への応用
【財満　鎮明】
12.4.3　走査反射電子顕微鏡によるSi酸化反応計測
1.はじめに
2.走査反射電子顕微鏡による計測法
3.Si酸化反応過程の計測
4.まとめ
【市川　昌和】

第13章　プロセスシミュレーション
13.1　プロセスシミュレーションの原理と意義
1.はじめに
2.プロセスシミュレーションの歴史
3.原　理
3.1　拡　散
3.2　酸　化
3.3　イオン注入
3.4　形状シミュレーション
3.5　バックエンドシミュレーション
3.6　メッシュ
4.意　義
【西　　謙二】
13.2　酸化・拡散・イオン注入モデル
1.イオン注入のモデリング
1.1　解析式モデル
1.2　モンテカルロ法モデル
2.不純物拡散のモデリング
2.1　不純物拡散のメカニズム
2.2　イオン注入後の過渡的増速拡散と活性化
3.酸化のモデリング
3.1　酸化膜形状のモデリング
3.2　酸化の初期過程と酸化膜/Si界面
【羽根　正巳】
13.3　エッチング・デポジション・リソグラフィモデル
1.はじめに
2.エッチング・デポジションシミュレーション
2.1　シミュレーションモデル
2.2　3次元形状計算
3.リソグラフィシミュレーション
4.その他の形状・装置シミュレーション
【羽根　正巳】
13.4　利用技術
1.プロセスシミュレータの解析例
1.1　2次元MOSFETの解析
1.2　その他の構造の解析
2.最近の使用法―プロセスシミュレータの精度確保技術―
2.1　インバースモデリング
2.2　ローカルモデリング
【福田　浩一】

第14章　デバイスシミュレーション
14.1　デバイスシミュレーションの原理と意義
1.解析式と数値解析
2.デバイスシミュレータの構成と原理
3.デバイスシミュレータの意義
【佐藤　成生】
14.2　物理モデル
1.はじめに
2.デバイスシミュレーションのための基本方程式
3.真性キャリア濃度
4.生成・再結合項
4.1　再結合過程
4.2　生成過程
5.低電界バルク移動度
6.低電界反転層移動度
7.速度飽和
8.ホットキャリア散乱確率
9.その他の課題
【鎌倉　良成】
14.3　ドリフト拡散モデル
1.基本方程式
2.数値計算法
3.物理モデル
4.3次元解析とメッシュ分割
5.Hydrodynamic model
6.量子効果
【吉井　　彰】
14.4　モンテ・カルロシミュレーション
1.基本的な計算法
2.バンド構造の影響
3.インパクトイオン化
4.ホットキャリア
5.量子効果
【吉井　　彰】
14.5　TCADシステムとその応用
1.はじめに
2.TCADの範囲
3.ULSI技術におけるTCADの位置づけと応用
3.1　位置づけと有用性
3.2　デバイス開発への応用
3.3　将来の応用
4.TCADシステムを作る技術, 使う技術
5.TCADシステムの構築方法
6.おわりに
【小谷　教彦】

第15章　プロセスクリーン化
15.1　クリーン化
1.はじめに
2.クリーンルーム
2.1　クリーンルーム構成概要
2.2　クリーンルームの変遷
2.3　空調設備
3.汚染源
3.1　作業者からの発塵
3.2　プロセス装置からの発塵
3.3　化学汚染
3.3.1　発生源
3.3.2　化学汚染濃度
3.3.3　デバイスへの影響
4.次世代のクリーンルーム
4.1　乾空トンネル方式
4.2　クリーンボックス
5.おわりに
【江崎　浩治, 福本　隼明, 長舟　　平】
15.2　ULSIにおける汚染状況
1.まえがき
2.汚染の現状
3.汚染のデバイスへの影響
3.1　汚染によるゲート絶縁耐圧劣化
3.2　金属汚染によるOSF(Oxidation Induced Stacking Fault)の発生
3.3　金属汚染によるライフタイムの低下
3.4　金属汚染の接合リークへの影響
3.5　金属汚染の酸化膜チャージへの影響
4.LSI製造プロセスの汚染
4.1　LSI製造における汚染源
4.2　プロセスにおける汚染量
5.洗浄による汚染の除去
5.1　パーティクルの除去
5.2　金属汚染の除去
6.汚染の評価・分析法
6.1　パーティクルの評価・分析法
6.2　金属汚染の評価・分析法
6.3　有機物の評価・分析法
7.まとめ
【味岡　恒夫】
15.3　どこまでクリーン度が必要か
1.今後のクリーン化の動向
2.クリーンルームのクリーン度規格と実工場のクリーン度
3.分子汚染のクリーン度について
4.クリーンルームの問題点と今後の動向
5.清浄外気One way供給方式局所クリーンルーム
【岡村　　茂】
15.4　今後のクリーン化の動向
1.クリーン化の要求
2.局所クリーン化
3.機 能水洗浄
4.表面水素終端
5.自然酸化膜除去
6.CMP後洗浄
7.ドライクリーン化
【伊藤　隆司】

第16章　半導体プロセスにおける安全性と環境へのインパクト
16.1　資源の有効活用-水のリサイクル-
1.はじめに
2.最近の超純水製造設備
3.排水回収設備
3.1　希薄系排水回収
3.1.1　バイオフィルタ靠
3.1.2　加熱TOC分解装置
3.2　フッ素系濃厚排水回収
3.3　CMP排水回収
4.まとめ
【横井　生憲, 水庭　哲夫】
16.2　資源の有効活用-電解イオン水を用いた洗浄技術-
1.はじめに
2.電解イオン水とは
3.電解イオン水の洗浄プロセスへの応用
3.1　金属汚染の除去
3.2　CMP後の粒子汚染除去
3.3　残留イオンのリンス
4.環境負荷の低減
【青木　秀充】
16.3　薬品濃度低減
1.はじめに
2.RCA洗浄法における洗浄液の低濃度化
2.1　APM
2.2　HPM
3.多機 能化による洗浄工程の簡素化
3.1　過酸化水素添加の希フッ酸(FPM)
3.2　キレート剤添加APM
3.3　東北大洗浄法
4.おわりに
【長谷　　潮】
16.4　フレキシブル設計手法
1.次世代ULSI生産ラインにおけるフレキシブル設計の重要性
2.ウェーハラインのクリーンルーム形態とフレキシビリティ
3.ウェーハラインの将来像
4.製品世代交代への対応を考慮した生産ラインの全体像
5.トータルマネジメントの必要性
【諏訪　好英】